Question

在一定體積的密閉容器中，進行如下化學反應：CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）
其化學平衡常數(shù)K和溫度t的關系如下表：

t℃	700	800	830	1000	1200
K	0.6	0.9	1.0	1.7	2.6

回答下列問題：
（1）該反應的化學平衡常數(shù)表達式為K=

 

．
（2）該反應為

 

反應（填“吸熱”或“放熱”）．
（3）能判斷該反應是否達到化學平衡狀態(tài)的依據(jù)是

 

（多選扣分）．
A．容器中壓強不變                B．混合氣體中 c（CO）不變
C．υ_正（H₂）=υ_逆（H₂O）              D．c（CO₂）=c（CO）
（4）某溫度下，平衡濃度符合下式：c（CO₂）?c（H₂）=c（CO）?c（H₂O），試判斷此時的溫度為

 

℃．
（5）某溫度下，將CO和水蒸氣各1mol置于密閉容器中反應，達到平衡后測得CO₂為0.6mol，再通入4mol水蒸氣，達到新的平衡后CO₂的物質(zhì)的量的范圍是

 

．

Answer 1

考點：化學平衡常數(shù)的含義,化學平衡狀態(tài)的判斷

專題：化學平衡專題

分析：（1）依據(jù)化學方程式和平衡常數(shù)概念書寫平衡常數(shù)；
（2）平衡常數(shù)隨溫度升溫增大，說明平衡正向進行，結(jié)合平衡移動原理分析判斷；
（3）平衡狀態(tài)是正逆反應速率相同，各組分含量保持不變；
（4）依據(jù)平衡常數(shù)計算式和圖表數(shù)據(jù)分析判斷；
（5）反應CO+H₂O（g）?CO₂+H₂達平衡后，加入水蒸氣，化學平衡會向著正反應方向進行，但是反應物不可能全部轉(zhuǎn)化為生成物．

解答： 解：（1）CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g），反應的平衡常數(shù)K=

c(CO)c(H2O)

c(CO2)c(H2)

；
故答案為：

c(CO)c(H2O)

c(CO2)c(H2)

；
（2）圖表中平衡常數(shù)隨溫度升高增大，說明升溫平衡正向進行，正反應是吸熱反應；
故答案為：吸熱；
（3）A．反應前后氣體體積不變，反應過程中和平衡狀態(tài)壓強不變，容器中壓強不變不能說明費用達到平衡狀態(tài)，故A錯誤；                
B．混合氣體中 c（CO）不變是平衡標志，故B正確；
C．反應速率之比等于化學方程式系數(shù)之比，是正反應速率之比，υ_正（H₂）=υ_逆（H₂O） 表面水的正逆反應速率相同，反應達到平衡狀態(tài)，故C正確；
 D．c（CO₂）=c（CO）和起始量和消耗量有關，不能說明反應達到平衡狀態(tài)，故D錯誤；
故答案為：BC．
（4）某溫度下，平衡濃度符合下式：c（CO₂）?c（H₂）=c（CO）?c（H₂O），K=1，依據(jù)圖表數(shù)據(jù)可知，平衡常數(shù)隨溫度變化，溫度不變，平衡常數(shù)不變，判斷此時的溫度為830°C；
故答案為：830；
（5）根據(jù)題意：CO+H₂O（g）?CO₂ +H₂，
初始物質(zhì)的量：1     1     0      0
變化物質(zhì)的量：0.6   0.6   0.6   0.6
平衡物質(zhì)的量：0.4   0.4   0.6   0.6
此時二氧化碳和氫氣的物質(zhì)的量之和是1.2mol，再通入4mol水蒸氣，化學平衡會向著正反應方向進行，假設一氧化碳全部轉(zhuǎn)化完畢，則會生成二氧化碳和氫氣各0.4mol，此時CO₂的物質(zhì)的量1mol，但是一氧化碳不會全部轉(zhuǎn)化，所以達到新的平衡后，CO₂的物質(zhì)的量介于0.6mol-1mol之間．
故答案為：0.6mol～1mol；

點評：本題考查學生可逆反應的特征以及化學平衡移動方面的知識，平衡常數(shù)計算，平衡標志分析是關鍵，注意知識的積累是解題的關鍵，難度不大．